DE2421489A1

DE2421489A1 - Verfahren zur herstellung von fermentations-polysacchariden mit einer nicht faserartigen struktur

Info

Publication number: DE2421489A1
Application number: DE2421489A
Authority: DE
Inventors: Albert Bouniot
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1973-05-04
Filing date: 1974-05-03
Publication date: 1974-11-21
Also published as: IE39248L; FR2228106A1; GB1440719A; DK141667B; ATA366374A; NL177699B; IE39248B1; NL177699C; AT330121B; FR2228106B1; IT1010416B; JPS5414679B2; CA1022165A; DE2421489C2; ES425982A1; LU69988A1; BE814555A; JPS5013591A; DK141667C; US3988313A

Description

Verfahren zur Herstellung von Fermentations-Polvsacchariden mit einer nicht

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faserartigen Struktur

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von durch Fermentation von Kohlenhydraten mittels geeigneter Mikroorganismen, beispielsweise, jedoch ohne eine Einschränkung darzustellen, eines Mikroorganismus des Typs Xanthooionas wie Xanthomonas campestris oder eines Mikroorganismus des Typs Arthrobacter wie Arthrobacter viscosus, hergestellten Polysacchariden in pulverförmiger, nicht faserartiger Form.

Es^st bikannt, dass man gewohnlich das Polysaccharid aus der fermentierten Würze (mout), in der es entstanden ist, dadurch isoliert, dass man es durch Zusatz eines flüssigen Ausfällungsmittels zu dieser Würze, spezieller eines Alkohols mit einem geringen Molekulargewicht, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol, tert.-Butanol oder einer Mischung solcher Alkohole untereinander und/oder mit mindestens einer anderen organischen Flüssigkeit, beispielsweise einer Mischung von tert.-Butanol und Aceton, ausfällt. Das am häufigsten für diesen Zweck verwendete Mittel ist Isopropanol. Man kann auch ein flüssiges, nicht alkoholisches Ausfällungsmittel verwenden, beispielsweise Aceton

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allein oder jede andere geeignete organische Flüssigkeit oder eine Mischung solcher Flüssigkeiten. Die Ausfällung wird im allgemeinen bei Dosierungen von 45 bis 60 Ge\-j% des Ausfällungsmittels in dem Milieu erhalten.

Das so ausgefällte Polysaccharid liegt im allgemeinen in Form von ziemlich langen Fasern vor.Nach deren Abtrennung aus ihm Mutterlaugen kann man diese Fasern auf bekannte Weise durch Waschen reinigen, wobei man sie in einer gewissen Menge einer sauberen Flüssigkeit auf der Basis eines üblichen organischen Waschmittels bewegt. Es versteht sich, dass man bemüht ist, diese Flüssigkeit so zu wählen, dass die Polysaccharidfasern darin unlöslich sind und das Maximum an Verunreinigungen darin löslich ist. Zum Zwecke der Vereinfachung wählt man zur Durchführung des Waschvorgangs möglichst eine Flüssigkeit, die mit der zur Bewirkung der Ausfällung verwendeten identisch oder dieser analog ist.

Bei diesen Arbeitsgängen verwendet man gewöhnlich Alkohole oder andere organische Waschflüssigkeiten wie sie gewöhnlich durch industrielle Destillation geliefert werden, d.h. entweder wasserfrei oder häufiger etwa in Form ihrer wässrigen Azeotrope. So verwendet man beispielsweise Äthanol von etwa 95,6 Vol%, Isopropanol von etwa 87,8 VoI^ usw.

Man trennt darauf das Polysaccharid von der Waschflüssigkeit ab, trocknet und zerkleinert es, beispielsweise so, dass man ein Pulver erhält, dessen Teilchen Dimensionen zwischen 50 und 400 jum aufweisen.

Jedoch weist im allgemeinen das so erhaltene Pulver schlechte Fliesscharakteristika auf, seine scheinbare Dichte ist gering und sie bewirkt eine ziemlich starke Zusammenpressbarkeit. Diese Eigenschaften sind für den Transport des Pulvers und seine Handhabung bei der industriellen Anwendung sehr störend und geben Anlass zu verschiedenen Unzulänglichkeiten: Festset-

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zen in den EmiUlltriclTternj Wegblasen durch Wind usw. Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, dass das Pulver aus kleinen Fasern gebildet wird.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, dass es möglich ist, Fermentationspolysaccharide herzustellen, die in Form eines Pulvers vorliegen, das nicht faserartig ist, sondern aus kleinen Körnchen gebildet ist und daher gute Fliesscharak~ teristika aufweist. Om zu diesem Ergebnis zu gelangen, genügt es, zum Waschen der durch Ausfällen aus der fermentierten Würze erhaltenen Polysaccharidfasern ein organisches Waschmittel zu verwenden, das in angemessener Weise nicht allzu sehr, jedoch auch nicht in zu geringem Ausmass wässrig ist.

Wird im folgenden vom Gewichtsgehalt der Waschflüssigkeit an organischem Mittel gesprochen,- so handelt es sich von dem Gewichtsanteil bzw. Gewichtsverhältnis dieses Mittels bezogen auf das gesamte organische Waschmittel + Wasser in der in Betracht gezogenen Waschflüssigkeit, wobei das organische Waschmittel durch eine organische einheitliche Flüssigkeit oder eine Mischung solcher Flüssigkeiten gebildet werden kann.

Man hat festgestellt, dass, falls die Waschflüssigkeit einen Gewichtsanteil an organischem Mittel aufweist,der dem gleich ist, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht, oder einen Gewichtsanteil an organischem Mittel, der nicht mehr als einen gewissen Wert y% über dem liegt, der dieser Löslichkeitsgrenze entspricht, die gewaschenen Polysaccharidfasern sehr weich sind, schwer trocknen und untereinander reagglomerieren.

Falls die Waschflüssigkeit einen Gewichtsanteil an organischem Mittel aufweist, der von y% bis zu einem gewissen (höheren) Wert z% über dem der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht, so trocknen die

gewaschenen Polysaccharidfasern ohne Schwierigkeit und das ge-

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trocknete Produkt wird zu einer granulären, nicht faserigen Struktur zerkleinert.

Weist die Waschflüssigkeit einen Gevrichtsgehalt an organischem Mittel auf, der über z% über dem liegt, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht, so weist das nach dein Waschen und Trocknen zerkleinerte Produkt eine faserige, nicht granuläre Struktur auf.

Entsprechend dem Vorstehenden betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Fermentations-Polysaochariden, durch Ausfällen des Polysaccharids ausgehend von einer Würze, in der es durch Einwirken eines geeigneten Mikroorganismus entstanden ist, beispielsweise, jedoch ohne eine Beschränkung darzustellen, e.inea Mikroorganismus des Typs Xanthornonas wie Xanthomonas campestris oder des Typs Arthrobäcter wie Arthrobacter viscosus, mittels eines flüssigen Ausfällungsmittels, insbesondere, jedoch ohne eine Beschränkung darzustellen, eines Alkohols mit einer geringen Molekularmasse bzw. einem niedrigen Molekulargewicht, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol oder tert.-Butanol oder einer Mischung solcher Alkohole untereinander und/oder mit mindestens einer anderen organischen Flüssigkeit wie Aceton oder auch einer geeigneten organischen, nicht alkoholischen Flüssigkeit, wie Aceton^oder einer Mischung solcher Flüssigkeiten, anschliessende Abtrennung des ausgefällten Polysaccharids von den Mutterlaugen, Waschen d.er Polysaccharid-fasern mit einer wässrigen Flüssigkeit auf der Basis eines organischen Mittels zum Waschen bzw. eines organischen Waschmittels, anschliessendes Trocknen und Zerkleinern des gewaschenen Polysaccharids, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die wässrige Flüssigkeit, die zum Waschen verwendet wird, einen GeAvichtsanteil an organischem Waschmittel von y% bis z% über dem aufweist, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht, wobei der Wert von y% über dem, der dieser Löslichkeitsgrenze entspricht, der Wert ist, unter dein die

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gewaschenen Polysaccharidfasern sehr weich sind, schwierig trocknen und miteinander reagglomerieren, und der Wert von z% über dem, der der genannten Löslichkeitsgrenze entspricht, der Viert ist, über dem das nach dem Waschen und Trocknen zerkleinerte Polysac'charid eine faserartige Struktur aufweist.

In der vorliegenden Beschreibung und den folgenden Patentansprüchen wird der Gehalt an organischem Waschmittel, der über dem liegt, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharide in dem Waschmilieu entspricht, auf folgende Weise ausgedrückt: Ist beispielsweise x.% der Gewichtsgehalt an organischem Mittel, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in diesem Milieu entspricht, und hat beispielsweise die Waschflüssigkeit einen Gewichtsgehalt (an diesem Mittel) w von 20% über dem Gehalt χ

- , so bedeutet dies, dass der Gehalt w in % = χ + 20 ist (und nicht, dass man den Wert von w dadurch berechnet, dass man zu χ 20% seines eigentlichen Wertes fügt).

Die Notwendigkeit eines begrenzten Gehalts an organischem Waschmittel zur Erzielung eines ,Pulvers mit Granularstruktur kann dadurch erklärt werden, dass, wenn die Konzentration des Wassers, die den Feststoff imprägniert, ausreichend_stärker ist als seine Konzentration in der es umgebenden Flüssigkeit, beim Trocknen, wo bevorzugt das organische Lösungsmittel ver-

.v.'ir·"-

dampft, das Polysaccharid in ein Gel zurückgebildeT^unter Bildung eines sehr dichten Gels), wodurch seine faserartige Struktur zerstört wird.

Hieraus versteht sich, dass innerhalb der optimalen Zone des Gehalts an organischem Waschmittel, die vorstehend definiert wurde, der genaue optimale Gehalt von der Konfiguration und den Betriebsbedingungen der Trockenvorrichtung (kontinuierlich, diskontinuierlich, in Vakuum usw.) abhängig ist.

Der Gehalt an organischem Mittel, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht, hängt von den

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Gegebenheiten bzw. vom jeweiligen Fall ab. Er hängt beispielsweise von der Natur der Waschflüssigkeit, von der Natur und den Bedingungen der Fermentation usw. ab. In der Praxis muss er im voraus für einen gegebenen Arbeitstyp bestimmt werden.

In gleicher Weise muss für einen gegebenen Arbeitstyp im voraus die optimale Gehaltszone bzw. der optimale Bereich des Gehalts an organischem'flüssigem Waschmittel, wie vorstehend definiert, sowie gegebenenfalls der genaue optimale Gehalt bestimmt v/erden, da die Vierte dieser Arbeitsfaktoren bzw. Betriebsbedingungen für alle Waschflüssigkeiten und für alle Arbeitsbedingungen nicht gleich sind. Sie variieren tatsächlich'mit verschiedenen Faktoren, insbesondere der Natur der Waschflüssigkeit, der Natur und den Bedingungen der Fermentation, der Natur der verschiedenen Körper, die durch das Polysaccharid adsorbiert werden können oder mit ihm verbunden saal können, äor v/acchteripcratar, Konzentration (an Trockenmaterial) in der Waschzone, der Kontaktzeit mit der Waschflüssigkeit, dem eventuellen Vorhandensein von Fremdkörpern (für den Jeweiligen Fall notwendige zugefügte Zusatzstoffe), den für die Trocknung und spätere Zerkleinerung angewendeten Bedingungen, der End-Granulometrie.

Geht man von einem vorgegebenen organischen Waschmittel aus, um den optimalen Bereich für den Gewichtsgehalt an diesem Mittel zwischen y% und z% über dem zu finden, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht, so empfiehlt es sich, vorausgehende Versuche durchzuführen. Es vurde gefunden, dass es bequem und nützlich ist, diese Versuche nach der in den folgenden Absätzen a) und b) beschriebenen Weise durchzuführen:

a) Zur-Untersuchung eines organischen Waschmittels, das darüberhinaus auch zur Ausfällung des Polysaccharids aus der Ausgangsflüssigkeit dienen kann, bestimmt man zuerst die Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids durch Bildung eines Gels, beispielsweise mit etwa 1 Gevr% des Polysaccharids in destilliertem

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Wasser, worauf man in weniger als fünf Minuten in ein Volumen· von etwa 2 1 dieses Gels, das bei der gewünschten Temperatur in gerührtem Zustand gehalten wird, das in Betracht gezogene organische Waschmittel bis zur Ausfällung des Polysaccharids einbringt. Es kann daraufhin die Konzentration an Wasser im Hinblick auf das gesamte Wasser + organisches Mittel im Moment der Ausfällung leicht berechnet werden. Vorzugsweise führt man anschliessend einen zweiten analogen Versuch durch, der es gestattet, diese Konzentration an Wasser mit grösserer Präzision festzustellen.

b) Zu einem zweiten Zeitpunkt führt man parallele Waschversuche der ausgefällten, frisch abgesaugten Polysaccharidfasern durch, wobei man als Waschflüssigkeiten für die verschiedenen Parallelversuche Mischungen von Wasser und organischem Waschmittel verwendet, die einen progressiv ansteigenden Gehalt an diesem Mittel aufweisen, beispielsweise von jeweils 5%, 10?ό, 15?', 20%, 25^ usw. (oder alternativ einen Gehalt an Wasser pe--— zogen auf das geoamte V/asser H- organisches Mittel,der progressiv abfällt, was die Ermittlung des entsprechenden Gehalts an diesem Mittel erlaubt), über dem Gewichtεanteil" an organischem Waschmittel, der der durch die Versuche a) bestimmten Löslichkeits- ^: grenze entspricht. Man führt diese Waschvorgänge unter den Arbeitsbedingungen (Temperatur, Konzentration an Trockenmaterial, Kontaktzeit usw.) durch, die man in der Praxis anwenden möchte. Man trennt die erhaltenen Fasern nach jedem Waschversuch ab, saugt sie ab, trocknet sie, zerkleinert sie und siebt sie gegebenenfalls, alles unter den Bedingungen, und mit dem Vorrichtungßtyp, den man in der Praxis anwenden möchte. Man Ulster- ^ sucht die erhaltenen Teilchen von jedem Versuch, unter dem Mikroskop und misst ihre Fliesscharakteristika, vorzugsweise mittels eines Tests wie dem im nachfolgenden Beispiel 1 beschriebenen. Man bestimmt so die optimalen Arbeitsbedingungen für-^den Waschvorgang in Abhängigkeit bzw. in Funktion von den ,anderen Bedingungen des gesamten Polysaccharid-Herstellungsverfahrens.

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Nimmt man beispielsweise Isopropanol als organisches Waschmittel, so stellt man fest, dass im allgemeinen der Wert x% des Gewichtsgehalts bzw. Gewichtsanteils an diesem Mittel, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharide in dem Waschmilieu entspricht, in der Grössenordmmg von 50% liegt, dass der Wert y% über diesem Gehalt ungefähr 8% beträgt und dass der Wert von z% über diesem Gehalt etwa 25/ί beträgt. Der genaue optimale Wert für wässriges als Waschflüssigkeit zu verwendendes Isopropanol liegt daher zwischen 8 und 25 Gew% über dem Gewichtsgehalt an diesem Alkohol, der der Löslicbkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht.

Andere Versuche unter Verwendung von tert.-Eutanol als organisches Waschmittel haben einen Wert von x% des Gewichtsanteils an clieeom Alkohol, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht, in der Grössenordnung von 50%, einen Wert von y% über diesem Gehalt von etwa 9% und einen Wert von z% über diesem Gehalt von etwa 28% gezeigt. So liegt der genaue optimale Wert für das als Waschflüssigkeit zu verwendende wässrige tert.-Butanol zwischen 9 und 28 &e\-i% über dem Gewichtsanteil dieses Alkohols, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht.

Die allgemeinen bevorzugten Bedingungen für die praktische Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden im folgenden genauer dargelegt:

Vorzugsweise wird der erfindungsgemässe Waschvorgang bei einer Temperatur von 0 - 50 , insbesondere bei einer Temperatur von 25 - 35 durchgeführt, wobei die Dauer des Kontakts zwischen dem Polysaccharid und der Waschflüssigkeiten von 3 Minuten bis zu einer Stunde beträgt. Vorzugsweise enthält die Waschflüssigkeit auch als organisches Waschmittel entweder einen .Alkohol mit einem geringen Molekulargewicht wie Methanol, Äthanol, Isopropanol oder tert.-Butanol oder anstelle eines einzigen Alkohols eine Mischung solcher Alkohole miteinander und/oder mit min-

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destens einer anderen organischen Flüssigkeit wie Aceton, oder auch nodieine geeignete organische nicht alkoholische Flüssigkeit, beispielsweise Aceton allein, oder eine Mischung solcher nicht alkoholischer organischer Flüssigkeiten . Es ist besonders bequem, das organische Waschmittel so zu wählen, dass es mit dem flüssigen organischen Mittel, das zur Bewirkung der Ausfällung verwendet wurde, identisch ist.

Es ist gleichgültig, welche Arbeitsweise man einsetzt, um den Waschvorgang durchzuführen. Man kann beispielsweise kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeiten, ein Gefäss mit mechanischem Rühren bzw. Bewegen oder eine Vorrichtung mit planmässigem Kontakt im Gegenstrom verwenden usw. Vorzugsweise setzt man eine Menge an Waschflüssigkeit von mindestens 5 kg, insbesondere von AO bis 150 kg oder sogar mehr pro kg Polysaccharid ein.

Man kann das organische Waschmittel durch Destillation der resultierenden V.'aschflüssigkeit nach üblichen Techniken wiedergewinnen. Für den Fall, dass dieses Mittel ein einziger Alkohol ist, ist es möglich, die Arbeitsweise der Destillationsvorrichtung so zu regeln, dass man einen wässrigen alkohol gewinnt, der den erforderlichen Gehalt aufweist, um erneut für einen weiteren Waschvorgang verwendet werden zu können. Jedoch ist es einfacher, den Alkohol in der in der Industrie üblichen konzentrierten Form wiederzugewinnen und ihn anschliessend auf den gewünschten Gehalt durch Zusatz von Wasser zu verdünnen. Man verwendet vorzugsweise hierzu destilliertes Wasser oder Quellwasser oder auch Wasser, das zur Erfüllung bestimmter Ziele, ausser dem erfindungsgemäss gewünschten Ziel, mit bestimmten gewünschten Verbindungen versetzt wurde; so kann man dem Wasser ein geeignetes chemisches Mittel, einen entfärbenden Zusatz usw. zusetzen.

Für den Fall, dass das organische Waschmittel mehrere organische Verbindungen umfasst, kann es durch die Destillation der vom Waschen resultierenden Flüssigkeit möglich sein, diese gemisch-

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ten Verbindlangen zusammen wiederzugewinnen, wenn ihre Flüchtigkeiten ähnlich sind (was beispielsweise für eine Mischung von Methanol und Aceton der Fall ist), wohingegen man sie getrennt erhält, wenn ihre Flüchtigkeiten merklich auseinanderliegen und man sie zur Wiederverwendung wieder miteinander vermischt (was beispielsweise für eine Mischung· von tert.-Butanol und Aceton zutrifft). Jedoch wird man im Falle der einen oder der anderen Hypothese im allgemeinen diese Verbindungen nicht in wässriger Form wiedergewinnen, die den zur Wiederverwendung so wie den für einen weiteren Waschvorgang erforderlichen Gehalt aufweisen, sondern in der in der Industrie üblichen konzentrierten Form, was eine nachfolgende erneute Verdünnung dieser Verbindungen oder ihrer Mischung auf den für ihre Wiederverwendung gewünschten Gehalt mit sich bringt. Diese Verdünnung wird nach den vorstehend aufgeführten bevorzugten Prinzipien durchgeführt.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens:

Beispiel 1

Versuch A)

Man bringt in ein mit einem mechanischen Rührer (Turbinenrührer) ausgerüstetas Gefäß 10 1 einer von der Fermentation eines wässrigen als fermentierbares Material Zucker enthaltenden Substrats mit Xanthomonas campestris stammenden Würze ein. Dieses wässrige Substrat enthielt 20 g Zucker pro 1 und seine Fermentation wurde während 60 Stunden durchgeführt.

Man^x rührt diese Würze mit der Turbine bei 500 U/min bei einer Temperatur von 25° und bringt während fünf Minuten unter weiterem Rühren 21 1 wässriges Iso'propanol von 25 mit einem Alkoholgehalt von 83 Gew% (Dichte 0,822) ein, was die Ausfällung des Polysaccharide aus der Würze in Form von Fasern sicherstellt.

Der Gewichtsgehalt an Alkohol, der der Löslichkeitsgrenze des

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Polysaccharide in dem Ausfällungsmilieu entspricht, liegt bei etwa 53/0.

Man saugt den faserigen Polysaccharidniederschlag ab und bringt die feste Fraktion erneut in den Behälter ein, in den mai; auch 10 1 Isopropanol mit einem Gehalt von 83/i als Waschflüssigkeit einbringt. Diese Arbeitsweise stellt eine VJaschtecbnik dar, die der vorliegenden Erfindung nicht entspricht, da der Alkoholgewichtsgehalt der Waschflüssigkeit über etwa 30⁰A (= 83 - 53) über dem liegt, der der Löölichkeitsgrenze des Polysaccharide entspricht. In der Tat stellt man durch geeignete Bestimmungen fest, dass seine Löslichkeitsgrenze in dem Waschmilieu nahe der im Ausfällungsmilieu vorhandenen liegt.

Man rührt den Inhalt des Behälters während zehn Minuten bei 500 U/min und saugt anschliessend das gewaschene Polysaccharid ab. Man breitet die erhaltenen Fasern auf einem Trockungsgitter (clayette de sechoir) aus und trocknet sie dort eine halbe Stunde bei einer Temperatur von 85 mit einem Luftstrom. Man erhält so 140 g PoDysaccharic! mit einem Feuchtigkeitsgehalt von nicht über 7%· Man zerkleinert in einer Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Gitter von 1 mm zu einem Pulver.. Das erhaltene weissliche Pulver weist im nicht geschichteten Zustand eine scheinbare Dichte von 0,42 und im geschichteten Zustand von 0,57 auf. Bringt man 50 ecm davon in ein Fläschchen von 30 mm Durchmesser ein, das an seinem unteren Teil mit einer kreisförmigen Öffnung von 5 mm Durchmesser durchbohrt ist, so kann durch diese Öffnung ohne Schütteln nur etwa 1 ecm dieses Pulvers ausströmen. Die mikroskopische Untersuchung dieses Pulvers bei einer Vergrösserung von 50 zeigt, dass es aus kleinen Fäserchen gebildet wird. ,

Versuch B)

Man führt auf die gleiche Weise wie in Versuch A) eine Ausfällung des faserigen Polysaccharids ausgehend von 10 1 der glei-

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clien !fermentierten Würze durch.

Nach dem ersten Absaugen bringt man den Niederschlag erneut in den Behälter ein, in den man auch 10 1 65%iges Isopropanol (Dichte bei 25 = 0,870) einbringt, das man durch Verdünnen des 83/iigen Isopropanols mit Wasser erhalten hat. Diese Arbeitsweise entspricht der erfindungsgemässen Technik, da der Gewichtsgehalt der Waschflüssigkeit an Alkohol nur über etva 12% (-· 65 ~ 53) über dem liegt, der der Löslichkeitsgrenze der, Polysaccharids entspricht«

Man rührt, saugt ab und trocknet wie in Versuch A). Das erhaltene Polysaccharid v/eist einen Feuchtigkeitsgehalt von 7% auf. Man zerk] einei't es wie in Versuch A). Das erhaltene weissliche Pulver weist im nicht geschichteter. Zustand eine scheinbare l-iobte von 0,66 und im geschichteten Zustand von 0,83 auf. Unterzieht man es dem in Versuch A) beschriebenen Fliesstest, so entströmen der Öffnung des Fläschchens ohne Schütteln etwa 40 ecm dieses Pulvers. Die mikroskopische Untersuchung bei 5Ofacher Vergrösserung zeigt, dass das Pulver aus kleinen Körnchen gebildet ist, die zerstossenem Glas ähneln.

Beispiel 2

Versuch C)

Man bringt in ein mit einem mechanischen Rührer (Turbinenrührer) ausgerüstetes Gefäß 10 1 einer durch Fermentation eines wässrige. Glukose als fermentierbares Material enthaltenden Substrats mit Arthrobacter viscosus erhaltenen Würze ein. Dieses wässrige Substrat enthielt 15 g Glukose pro 1 und seine Fermentation wurde während 90 Stunden durchgeführt.

Man rührt diese Würze mit dem Turbinenrührer bei 500 U/min bei einer Temperatur von 25° und bringt während 5 Minuten unter weiterem Rühren 10 kg wässriges tert.-Butanol von 25° mit einem

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Alkoholgehalt von 9'6,5 Gew% ein, wodurch die Ausfällung des Polysaccharids aus der Würze in Form von Fasern sichergestellt ist.

Der Alkoholgewichtsgehalt, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Ausfällungsmilieu entspricht, liegt in diesem Falle bei etwa 49?6.

Man behandelt dann das ausgefällte Polysaccharid wie in Bei spiel 1, Versuch A), beschrieben, mit dem Unterschied, dass der Waschvorgang mit 96,5%igem tert.-Butanol anstelle von 83^igem Isopropanol durchgeführt wird. Es handelt sich hierbei um eine der vorliegenden Erfindung nicht entsprechende Technik, da der Gewichtsgehalt der Waschflüssigkeit an Alkohol etwa 47,5% (= 96,5 - 49) über dem liegt, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids entspricht. Wie in Beispiel 1 zeigen geeignete Bestimmungen in der Tat, dass seine Löslichkeitsgrenze in dem Waschmilieu nahe der liegt, die sie in dem Ausfällungsmilieu war. .

Man erhält schliesslich 89 g Polysaccharidpulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von nicht über 5/6. Dieses Pulver hat im nicht geschichteten Zustand eine scheinbare Dichte von 0,35 und seine FIiesscharakteristika sind sehr schlecht, wie im Versuch A) von Beispiel 1. Dieses Pulver wird aus kleinen Fäserchen gebildet. ·

Versuch D)

Man führt auf die gleiche Weise wie im Versuch C) eine Ausfällung des faserigen Polysaccharids, ausgehend von 10 1 der gleichen fermentierten Würze durch.

Man behandelt den Niederschlag wie in Beispiel 1, Versuch B), beschrieben mit dem Unterschied, dass die Waschung mit 65%igem tert.-Butanol anstelle von 65%igem Isopropanol durchgeführt wird. Diese Arbeitsweise entspricht der erfindungsgemässen Technik, da

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der Alkoholgewi chtsgehalt eier Waschflüssigkeit nur etwa 16^ ( = 65 - 49) über dem liegt, der der Polysaccharid-Löslichkeitsgrenze entspricht.

Man erhält schlie/jslich 93 g Polysaccharidpulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 8%. Dieses Pulver v/eist im nicht geschichteten Zustand eine scheinbare Dichte von 0,74 auf und seine Fliesscharokteristika sind gut, wie in Beispiel 1, Versuch B). Dieses Pulver besteht aus kleinen Körnchen.

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Claims

Patent an s pr U c h e

1. Verfahren zur Herstellung von Fermentationspolysacchariden mit einer nicht faserigen Struktur durch /usfällen des Polysaccharide aus einer Würze, in der es durch Einwirken eines geeigneten Mikroorganismus entstanden ist, beispielsweise durch einen Xanthom.onas-Mikroorganismus wie Xanthoraonas campestris oder einen Arthrobacter-Mikroorganisrnus wie Arthrobacter viscosus, mit Hilfe eines flüssigen Ausfällungsmittels, insbesondere eims-Alkohols mit niedrigem Molekulargewicht wie Methanol, Äthanol, Isopropanol oder tert.-Butanol oder einer Mischung solcher Alkohole untereinander und/oder mit mindestens einer anderen organischen Flüssigkeit wie Aceton oder auch einer geeigneten nicht alkoholischen organischen Flüssigkeit wie Aceton oder einer Mischung solcher Flüssigkeiten, Abtrennen des ausgefällten Polysaccharids aus den Mutterlaugen, Waschen der Polysaccharidfasern mit einer wässrigen Flüssigkeit auf der Basis eines organischen Waschmittels, anschliessendes Trocknen und Zerkleinern des gewaschenen Po^saccharids, d a d u r "c h gekennzeichnet , dass die zum Waschen eingesetzte wässrige Flüssigkeit einen Gewichtsgehalt an organischem Waschmittel von y?o bis z% über dem Gehalt aufweist, der der Löslichkeitsgrenze des Polysaccharids in dem Waschmilieu entspricht, wobei der Wert y>o^ der über dem der Löslichkeitsgrenze entsprechenden liegt, so liegt, dass unter ihm die gewaschenen Polysaccharidfasern weich sind, schwierig trocknen und miteinander reagglornerieren, und der Wert z^, der über dem der Löslichkeitsgrenze entsprechenden liegt, so liegt, dass über ihm das nach dem Waschen und Trocknen zerkleinerte Polysaccharid eine faserige Struktur aufweist.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschflüssigkeit als organisches Waschmittel einen /lkohol mit niedrig e ία Molekül ar gewicht wie Methanol, Äthanol,

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Isdpropanol oder tert.-Butanol enthält oder eine Mischung solcher Alkohole untereinander und/oder mit mindestens einer anderen organischen.Flüssigkeit wie Aceton enthält oder auch eine geeignete nicht alkoholische organische Flüssigkeit wie Aceton allein enthält, oder eine Mischung solcher organischer nicht alkoholischer Flüssigkeiten enthält.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Waschmittel so gewählt wird, dass es identisch mit dem organischen flüssigen Mittel ist, das zur Bewirkung der Ausfällung verwendet wurde.

4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Waschmittel Isopropanol ist und der Wert von y% 8% und der Wert von z% 25/ö betragen.

5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Waschmittel tert.-Butanol ist und der Wert für y% 9% und der Wert für z% 28%' betragen.

6. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man für ein bestimmtes organisches Waschmittel zur Vorbestimmung des optimalen Gewichtsgehalts an diesem Mittel im Bereich von v>o bis z% über dem der der Löslichkeit umgrenze des Polysaccharids in dem Waschinilieu entspricht, ein Gel herstellt, insbesondere von etwa 1 Gew?j des Polysaccharids in destilliertem Wasser, dass man während weniger als fünf Minuten in ein Volumen von etwa 2 1 dieses Gels, das bei der gewünschten Temperatur im gerührten Zustand gehalten wird, das zu untersuchende organische Waschmittel bis zur Ausfällung des Polysaccharids einbringt, was durch Berechnung die Konzentration an Wasser bezogen auf das gesamte Wasser + organisches Mittel im Moment der Ausfällung ergibt, insbesondere mit einer Wiederholung der vorstehenden Arbeitsgänge, um diese Viasserkonzentration mit grosser er Genauigkeit zu ermitteln, worauf man parallele Viaschvorgange mit den ausgefällten

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frisch abgesaugten Polysaccharidfasern durchführt, wobei man als Waschflüssigkeiten für die verschiedenen parallelen Versuche Mischungen von V/asser und organischem Waschmittel mit progressiv ansteigenden Gehalten an diesem Mittel oder alternativ mit progressiv'abfallenden Wassergehalten bezogen auf das gesamte Wasser-!-organisches Mittel, über dem Gewichtsgehalt an organischem Waschmittel, der der Löslichkeitsgrcnze, - die durch die vorstehenden Arbeitsgänge bestimmt wurde, verwendet, wobei diese Waschvorgänge unter den Arbeitsbedingungen durchgeführt v/erden, die man in df.j.· Praxis anzuwenden wünscht, wobei man die erhaltenen Ff^ern nach jedem Waschversuch abtrennt, absaugt, +ro^knet, zerkleinert und gegebenenfalls siebt uni alles dies unter den Bedingungen-und mit der Vorrichtung des Typs durchführt, die man in der Praxis anzuwenden wünscht, worauf man die in jedem Versuch erhaltenen Teilchen mikroskopisch untersucht und ihre Fliesscharakteristika misst.

7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man den Waschvorgang des Polysaccharide bei einer Temperatur von 0 bis 50 und. insbesondere bei einer Temperatur von 25 bis 35° durchführt.

8c Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktdauer zwischen dem Polysaccharid und der Waschflüssigkeit drei Minuten bis zu einer Stunde beträgt.

9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekermzeichnet, dass man eine Menge von mindestens 5 kg, insbesondere von 40 bis 150 kg oder sogar darüber an Waschflüssigkeit pro kg Polysaccharid verwendet.

10. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man den Waschvorgang des Polysaccharide

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diskontinuierlich durchführt.

11. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man den Waschvorgang des Polysaccharids kontinuierlich durchführt.

12. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man den Waschvorgang des Polysaccharide in einem Gefäß unter mechanischem Rühren durchführt.

13· Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass man den War.chvorgang des Polysaccharide in einer methodischen bzw. planmüssigen Kontaktvorrichtung im Gegenstrom durchführt.

14. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man die vom Vaschen des Polysaccharide resultierende Flüssigkeit zur Wiedergevn.nm.mg des organischen Waschmittels nach klassischen Techniken destilliert.

15. Verfahren gemäss Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass das orgcoiisc-he Waschmittel ein einziger Alkohol ist, man die Arbeitsweise der Destillationsvorrichtung* so einstellt, dass man den Alkohol in wässriger Form mit dem zur Wiederverwendung für einen weiteren Waschvorgang erforderlichen Gehalt gewinnt.

16. Verfahren gemäss Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass das organische Waschmittel ein Alkohol allein ist, man die Arbeitsweise der Destillationsvorrichtung so regelt, dass man den /lkohol in in der Industrio üblicher konzentrierter Form wiedergewinnt und man darauf den Alkohol auf den erforderlichen Gehalt zur Wiederverwendung für einen erneuten Waschvorgang verdünnt, wobei diese Verdünnung in-sbesondeere mit Hilfe von destilliertem Wasser oder Quellwasser oder auch mit V/asser durchgeführt wird, das mit verschie-

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'denen gewünschten Verbindungen wie einem geeigneten cheini- " sehen Mittel oder einem entfärbenden Zusatzstoff versetzt, wurde.

17. Verfahren gemäss Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man für den Fall, dass .das organische V/aschmittel mehrere or-ganische Verbindungen umfasst, die Arbeitsweise der Destillationsvorrichtung so einstellt, dass man die Verbindungen je nach ihren Flüchtigkeitseigenschaften entweder als Gemisch oder getrennt in ihrer in der Industrie üblichen Konzentration gewinnt und man darauf die Verbindungen im Gemisch oder getrennt so verdünnt, dass ihre Mischung schliesslich den für das organische V/aschmittel zur V/i ed erverwendmig für einen weiteren- Uoscbvorgang erforderlichen Gehalt aufweist, wobei diese Verdünnung insbesondere mit destilliertem Wasser, Quollwosüor oder auch mit Y/aoser durchgeführt wurde, das mit bestimmten gewünschten Verbindungen versetzt wurde, wie einem geeigneten chemischen Mittel oder einem entfärbenden Zusatzstoff.

18. Als neue industrielle Produkte die Formentatioiispolysaccharide mit nicht faseriger Struktur, erhalten gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17.

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